填充物使黑洞表面变液体具分形特征

摩发国际 · 发表于 2016-11-14 01:29:21

　　据《新科学家》网站报道，研究人员利用流体动力学和引力相关理论进行模拟后得出结论——“喂养”正在成长过程中的黑洞，将会使其形成分形表面(fractal skin)。
　　麻省理工学院研究人员艾伦?亚当斯表示：“我们发现，如果向黑洞内部填充物质，黑洞表面会变得像液体。
　　某些特定情况下，还会形成湍流(turbulent)。准确来讲，其实是视野本身变成了分形。”
　　所谓分形，是具备自相似图案的数学集合：放大分形的一个局部，看起来会和原来的图像基本一致，比如曼德勃罗特集合(Mandelbrot set)。自然界中，具备分形几何特征的物体比比皆是，从云朵到英格兰海岸，都是实例。
　　亚当斯和其同事在一个令人意想不到的地方发现分形行为，即前文提到的黑洞。
　　黑洞依靠吞噬落入其中物质“成长”;位于我们星系中心的黑洞将在今年年底“享用”一个气体云。
　　但填充物质后的黑洞成长的具体细节和可能对宿主星系产生的影响，仍是不解之谜。
　　为了研究黑洞在“用餐”时的外观形态，亚当斯利用了爱因斯坦广义相对论方程和流体动力学的数学对偶性。
　　2007年，物理学家证实，爱因斯坦的方程描述了液体和黑洞间的相互转化关系。
　　研究这类数学“游戏”使学界对液体和黑洞系统都有了更为深入的认识——如果特定行为在一个制度系统下更简单，那么它将在另一个体系下事物如何运转的研究方面给物理学家以启示。
<p>　　湍流现象在流体动力学中十分常见，从牛奶在咖啡中的运动到空气在飞机机翼周围的运动，这都是液体流动的一种。

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